Кіріспе
Бактерия түрі Burkholderia pseudomallei (Pseudomonas pseudomallei деп те аталады) – грам-теріс, биполярлы, ауаға тәуелді, қозғалмалы таяқша тәрізді бактерия. Бұл топырақ мекендейтін бактерия, тропикалық және субтропикалық аймақтарда, әсіресе Таиланд пен Солтүстік Австралияда кең таралған. 2008 жылы ауқымды табиғи апаттардың салдарынан зардап шеккен аймақтардың кеңейгені хабарланды, және оны Оңтүстік Қытайда, Гонконгта және Америка елдерінде табуға болады. B. pseudomallei, басқа патогендермен бірге, Азиядан АҚШ-қа зертханалық мақсаттар үшін әкелінген маймылдарда табылды, бұл патогеннің елге еніп кету қаупін тудырады. Бұл негізінен топырақ бактериясы болғанымен, Апиня Пумпуанг және авторлар тобының жүргізген зерттеуі Burkholderia pseudomallei дистильденген суда 16 жыл бойы тірі қалатынын көрсетті, бұл оның белгілі бір орта болғанда суда да өмір сүре алатынын дәлелдейді. Ол қоректік заттардың жетіспеуі, экстремалды температура немесе pH сияқты түрлі қиын жағдайларға төзімді. Ол адамдарға жұғып, мелиоидоз ауруын қоздырады; емделген жағдайда да өлім-жітім көрсеткіші 20–50% құрайды. CDC оны "1-деңгейлі таңдамалы агент" деп жіктемелейді және оның биотерроризмге пайдаланылу мүмкіндігі бар. Зертхана жағдайында өсімдіктерге де жұғуы мүмкін. Burkholderia pseudomallei-дің ұзындығы 2–5 мкм, диаметрі 0,4–0,8 мкм және ол флагеллумдарды пайдаланып өздігінен қозғала алады. Бактериялар көптеген жасанды қоректік ортада, әсіресе бетаин және аргинин қосылған ортада өсе алады. In vitro жағдайында оптималды өсу температурасы бейтарап немесе сәл қышқыл ортада (pH 6,8–7,0) 40 °C шамасында болады. Көптеген штамдар газ түзбай, қантты (ең маңыздысы глюкоза және галактоза) ферментациялай алмайды, бірақ ескі мәдениеттерде малтоза мен крахмал да метаболизденеді. Бактериялар экзо- және эндотоксиндерді өндіреді. Мелиоидоз симптомдарының дамуына қатысты токсиндердің рөлі толыққанды зерттелмеген.
Burkholderia pseudomallei (also known as Pseudomonas pseudomallei) is a Gram negative, bipolar, aerobic, motile rod shaped bacterium. It is a soil dwelling bacterium endemic in tropical and subtropical regions worldwide, particularly in Thailand and northern Australia. It was reported in 2008 that there had been an expansion of the affected regions due to significant natural disasters, and it could be found in Southern China, Hong Kong, and countries in America. B. pseudomallei, amongst other pathogens, has been found in monkeys imported into the United States from Asia for laboratory use, posing a risk that the pathogen could be introduced into the country. Although it is mainly a soil dwelling bacteria, a study performed by Apinya Pumpuang and others showed that Burkholderia pseudomallei survived in distilled water for 16 years, demonstrating that it is capable of living in water if a specific environment is provided. It is resistant to a variety of harsh conditions including nutrient deficiency, extreme temperature or pH. It infects humans, causing the disease melioidosis; mortality is 20–50% even with treatment. The CDC classifies it as a "Tier 1 select agent" with potential as a bioterrorism agent. It is also capable of infecting plants in a laboratory setting. Burkholderia pseudomallei measures 2–5 μm in length and 0.4–0.8 μm in diameter and is capable of self propulsion using flagella. The bacteria can grow in a number of artificial nutrient environments, especially betaine and arginine containing ones. In vitro, optimal proliferation temperature is reported around 40 °C in neutral or slightly acidic environments (pH 6.8–7.0). The majority of strains are capable of oxidation, not fermentation, of sugars without gas formation (most importantly, glucose and galactose; older cultures are reported to also metabolize maltose and starch). Bacteria produce both exo and endotoxins. The role of the toxins identified in the process of melioidosis symptom development has not been fully elucidated.
Сәйкестендіру
Burkholderia pseudomallei қиын өспейді және көптеген мәдени ортада (қан агары, MacConkey агары, EMB және т.б.) өседі. Іріктеу үшін Эшдаун ортасы (немесе Burkholderia cepacia ортасы) қолданылуы мүмкін. Дәкелер әдетте 24-48 сағат ішінде оң нәтиже береді (осы жылдам өсу қарқыны организмді B. mallei-ден ажыратады, оның өсуіне әдетте кем дегенде 72 сағат керек). Колониялар бүршіктелген, металл сәулесімен жарқырап, топырақ иісімен ерекшеленеді. Грам-бояу кезінде организм грам-теріс таяқша болып көрінеді және ерекше "қауіпсіздік тілшесі" пішінінде (биполярлы бояу) болады. Сезімталдық тестілеу кезінде организм жоғары төзімді болып көрінеді (оның табиғи төзімділігі колистин мен гентамицин сияқты көптеген антибиотиктерге бар) және бұл оны B. mallei-ден ажыратады, ол керісінше, көптеген антибиотиктерге өте сезімтал. Тек қоршаған ортадан алынған үлгілер үшін, арабиноз тестісін қолдану арқылы патогенді емес B. thailandensis-тен ажырату қажет (B. thailandensis клиникалық үлгілерден ешқашан оқшауланбайды). B. pseudomallei-нің зертханалық идентификациясы әдебиетте сипатталған. Клиникалық үлгілердегі B. pseudomallei-дің классикалық оқулық сипаттамасы – жасушаішілік, биполярлы боялған, грам-теріс таяқша, бірақ бұл клиникалық үлгілерден организмді анықтау үшін аз пайдалы. Уэйсон бояуы осы мақсатқа пайдалы деп ұсынылған, бірақ бұл дұрыс емес екені дәлелденді. B. pseudomallei-дің зертханалық идентификациясы қиын болуы мүмкін, әсіресе Батыс елдерінде ол сирек кездеседі. Үлкен, бүршіктелген колониялар қоршаған ортаның ластануы сияқты көрінеді, сондықтан олар клиникалық маңызы жоқ деп жиі тасталады. Колония морфологиясы өте өзгермелі және бір штамм бірнеше колония түрін көрсетуі мүмкін, сондықтан тәжірибесіз зертхана қызметкерлері өсу таза емес деп жаңылысуы мүмкін. Организм клиникалық үлгілерде кездесетін басқа бактерияларға қарағанда баяу өседі және стерильді емес жерлерден алынған үлгілерде оңай өседі. Сондықтан стерильді емес үлгілерді іріктеу ортасында (мысалы, Эшдаун немесе B. cepacia ортасында) өсіру керек. Қан өсіруде bioMérieux компаниясының BacT/ALERT MB жүйесі (әдетте микобактерияларды өсіру үшін қолданылады) дәстүрлі қан өсіру ортасына қарағанда жоғары өнімділікке ие екені көрсетілген. Оқшауланған организм маңызды деп танылған кезде де, жиі қолданылатын идентификация жүйелері организмді Chromobacterium violaceum немесе басқа ашытқысыз, грам-теріс бациллалар ретінде қате анықтауы мүмкін, мысалы Burkholderia cepacia немесе Pseudomonas aeruginosa. Бұл ауру Батыс елдерінде сирек кездесетіндіктен, мәдениеттерде B. pseudomallei-ді анықтау аурумен таныс емес дәрігерлерде дабыл қағармайды. Бактерияларды анықтау үшін қолданылатын әдеттегі биохимиялық әдістер осы организмді анықтауда әртүрлі: API 20NE жүйесі 99% жағдайда B. pseudomallei-ді дәл анықтайды, сондай-ақ автоматтандырылған Vitek 1 жүйесі, бірақ автоматтандырылған Vitek 2 жүйесі оқшауланғандардың тек 19% ғана анықтайды. бірақ коамоксиклавқа сезімтал: бұл резистенттілік үлгісі P. aeruginosa-да ешқашан кездеспейді және оны анықтауға көмектеседі. Алайда, Борнеодағы Саравактағы штаммдардың көпшілігі аминогликозидтер мен макролидтерге сезімтал, яғни оқшаулау және идентификация бойынша стандартты ұсыныстар онда қолданылмайды. Диагностиканың молекулалық әдістері (ПТР) мүмкін, бірақ клиникалық диагностика үшін әдетте қол жетімді емес. Флуоресценттік in situ гибридизация да сипатталған, бірақ клиникалық жағынан расталмаған және коммерциялық түрде қол жетімді емес. Таиландта латекс агглютинациясы кеңінен қолданылады.
Дезинфекциялау
Burkholderia pseudomallei көптеген дезинфекциялық заттарға сезімтал, оның ішінде бензалконий хлориді, йод, сынап хлориді, калий перманганаты, 1% натрий гипохлориті, 70% этанол, 2% глютаралдегид және шамалы дәрежеде фенолды препараттарға. B. pseudomallei Perasafe және Virkon сияқты коммерциялық дезинфекциялық құралдармен тиімді жойылады. Микроорганизмді 10 минут бойы 74 °C-тан жоғары температурада қыздыру арқылы немесе ультракүлгін сәулелендіру арқылы да жоюға болады.
Медициналық маңызы
Адамдағы Burkholderia pseudomallei инфекциясы мелиоидоз немесе Уитмор ауруы деп аталады. Бұл бактерия бар сумен немесе топырақпен тікелей жанасу арқылы таралады. Бактерияның перинатальды түрде берілуінің шамалы ғана жағдайлары тіркелген. Емделген жағдайда да өлім-жітім көрсеткіші 20-50% құрайды. B. pseudomallei-де котримоксазолға резистенттілікті анықтауда диск диффузиясы сынақтарының нәтижесі сенімсіз (олар резистенттілікті күрт жоғарылатады), сондықтан Etest немесе агар сұйыту сынақтарын қолдану ұсынылады. Котримоксазол мен доксициклиннің әсерлері бір-біріне қарсы келеді, демек, бұл екі препаратты бірге қолдану тиімсіз. Бұл организм гентамицин мен колистинге табиғи түрде төзімді, және бұл факт оны анықтауға көмектеседі. Канамицин зертхана жағдайында B. pseudomallei-ді өлтіру үшін қолданылады, бірақ қолданылатын концентрация адам организмінде қол жеткізілетін деңгейден әлдеқайда жоғары.
Патогендік механизмдер мен вируленттілік факторлары
Burkholderia pseudomallei – мүмкіндікті пайдаланатын патоген. Ортада тіршілік ететін организм болғандықтан, көбейіп өсу үшін жануар ағзасынан өтуі міндетті емес. Бактерия тұрғысынан қарағанда, адамға жұғу – дамудың "соқпаққа тірелген" жолы. Адамда ауру тудыратын штаммдар, басқа жануарларда ауру тудыратын штаммдардан белгілі бір геномдық аралдармен ерекшеленеді. Ол, басқа микроорганизмдерден алған ДНК арқасында адамдарда ауру тудыру қабілетіне ие болуы мүмкін. Burkholderia pseudomallei жасушаларға енуге қабілетті (ол – жасушаішілік патоген). Ол актинді полимерлендіріп, жасушадан жасушаға таралуға, жасушалардың бірігуіне және көп ядролы алып жасушалардың пайда болуына себеп болады. Онда сүтқоректілерде жасушалық таралу мен вируленттілік үшін қажетті, ерекше біріктіруге қабілетті VI типті секреция жүйесі бар. Бактерия сондай-ақ, "өлшеуші фактор 1" деп аталатын токсинді де шығарады. B. pseudomallei – VI типті секреция жүйесі бар екені анықталған алғашқы протеобактериялардың бірі. Бұл сондай-ақ, VI типті алты түрлі секреция жүйесін қамтитын жалғыз организм. B. pseudomallei өзінің эффлюкс сорғы механизмі арқасында көптеген микробқа қарсы препараттарға табиғи түрде төзімді. Бұл аминогликозидтерге (AmrAB OprA), тетрациклиндерге, фторхинолондарға және макролидтерге (BpeAB OprB) қарсы төзімділікті қамтамасыз етеді.
Вакцинаға үміткерлер
2023 жылға дейін ешқандай вакцина лицензияланбаған, бірақ көптеген вакциналар зертханалық алдын ала сынақтарында бағаланған. Вакцина кандидаттары ұсынылған. Аспартат β-семиальдегид дегидрогеназа (asd) генінің жойылған мутанттары қоректік ортада диаминопимелатқа (DAP) тәуелді, ал минималды ортада DAP, лизин, метионин және треонинге тәуелді. Δasd бактериясы (asd гені жойылған бактерия) тышқандарда ингаляциялық мелиоидозға қарсы қорғаныс береді.
Түрлендіру
Burkholderia pseudomoallei трансформацияға ұшырауы мүмкін. Бактерия электропорация арқылы бос плазмидті сіңіре алады және олар электрокомпетентті болған кезде плазмидтік материал иесі ДНК-сына еніп кетеді. Мысалы, Мак К. және Титбол Р. В. жасаған тәжірибе, Burkholderia pseudomallei 4845-тің incQ плазмиді pKT230-ды пайдаланып электропорация арқылы трансформацияға қабілетті екенін көрсетті.